CN204422964U - 投影成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种投影成像系统。其中，该系统包括：光源模组，用于依序出射至少两束光，至少两束光中的至少一束光为宽谱光；第一起偏元件态；第一波长选择偏振转换器件；偏振分光合光器件；光源模组包括：激发光源，用于产生恒定偏振态的激发光；偏振分光装置，用于将恒定偏振态的激发光以分时的方式分成沿不同光路传输的至少两束光，其中，至少两束光至少包括第一激发光束和第二激发光束；第一波长转换装置，用于将第一激发光束转换为宽谱光。本实用新型解决了由于采用现有的投影成像系统所导致的投影效率较低的技术问题。

Description

投影成像系统

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，具体而言，涉及一种投影成像系统。

背景技术

如今，硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)投影成像系统已经应用在生活中的各个场景，其中，本领域技术人员普遍采用的LCOS投影成像系统一般为单片式LCOS投影系统或三片式LCOS投影系统，并利用灯泡或者发光二极管(LightEmitting Diode，LED)作为光源。进一步，上述单片式LCOS芯片投影系统的成像原理可以如图1所示，其中，101为光源，102为PBS棱镜，103为LCOS芯片，104投影镜头。光源101可以为灯泡或者LED光源，依次发出时序的红、绿、蓝光，经过102PBS棱镜时，其中的具有某种偏振态(例如S光)的光被反射到103LCOS芯片上进行调制，调制后偏振态偏转90度，经过PBS棱镜透射，进入投影镜头104，最终形成的单色图像将通过人眼的积分效应形成彩色图像。而三片式LCOS投影系统的成像原理可以如图2所示，其中，201为光源，202、203、204为二向色片，205、207、209为PBS棱镜，206、208、210分别为处理蓝、红、绿光LCOS芯片，211为X-cube三色光合光棱镜。201为灯泡或者LED光源，经过二向色片202、203与204后分成红、绿、蓝三基色光，三路光束经过PBS棱镜205、207与209后，形成响应的LCOS面板的照明光源，入射到LCOS上经过调制后出射，在三色光合光棱镜211处合光后形成的单色光图像通过空间叠加最终形成彩色图像，并严重影响了投影系统的投影寿命。

然而，采用现有技术中提供的投影成像系统时，其光效较差，亮度较低，而且依次得到三种基色光，成像周期较长，从而不仅导致提高了成像的成本，同时也大大增加了投影成像的时间。

针对现有技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种投影成像系统，以至少解决由于采用现有的投影成像系统所导致的投影寿命较短的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种投影成像系统，包括：光源模组，用于依序出射至少两束光，上述至少两束光中的至少一束光为宽谱光，且上述至少两束光的合光包含三基色光；第一起偏元件，设置于上述光源模组的上述宽谱光的传输光路中，用于将上述宽谱光的偏振态转换为第一偏振态；第一波长选择偏振转换器件，设置于上述第一起偏元件的后端光路中，用于将上述第一偏振态的上述宽谱光转换成具有上述第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束，其中上述第一偏振态与上述第二偏振态相互垂直，上述第一光束与上述第二光束具有不同的波谱范围；偏振分光合光器件，设置于上述第一波长选择偏振转换器件的后端光路中，用于将具有上述第一偏振态的上述第一光束沿第一光路传输至上述第一硅基液晶片，将具有上述第二偏振态的上述第二光束沿第二光路传输至上述第二硅基液晶片，并对上述第一硅基液晶片和上述第二硅基液晶片出射的光束进行合路出射；其中上述光源模组包括：激发光源，用于产生恒定偏振态的激发光；偏振分光装置，设置于上述激发光的传输光路中，用于将上述恒定偏振态的激发光以分时的方式分成沿不同光路传输的至少两束光，其中，上述至少两束光至少包括第一激发光束和第二激发光束；第一波长转换装置，设置于上述第一激发光束的传输光路中，用于将上述第一激发光束转换为上述宽谱光。

可选地，上述偏振分光装置包括：第二起偏元件，用于将上述恒定偏振态的激发光以分时的方式至少转换为具有第一偏振态的激发光和具有第二偏振态的激发光，上述第一偏振态与上述第二偏振态相互垂直；第一偏振分光元件，用于将上述具有第一偏振态的激发光和上述具有第二偏振态的激发光分成沿不同光路传输的具有第一偏振态的第一激发光束和具有第二偏振态的第二激发光束，并将上述具有第一偏振态的第一激发光束传输至上述第一波长转换装置。

可选地，上述光源模组还包括：第二波长转换装置，设置于上述第二激发光束的传输光路中，用于将上述第二激发光束转换为上述宽谱光，以使上述光源模组依序出射上述第一波长转换装置转换得到的上述宽谱光和上述第二波长转换装置转换得到的上述宽谱光。

可选地，上述系统还包括：第三起偏元件，设置于上述第二波长转换装置转换得到的上述宽谱光的传输光路中，用于将上述第二波长转换装置转换得到的上述宽谱光的偏振态转换为第一偏振态；第二波长选择偏振转换器件，设置于上述第三起偏元件的后端光路中，用于将上述第一偏振态的上述宽谱光转换成具有上述第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束，其中上述第一偏振态与上述第二偏振态相互垂直，上述第一光束与上述第二光束具有不同的波谱范围。

可选地，上述光源模组还包括：散射装置，设置于上述第二激发光束的传输光路中，用于对上述第二激发光束进行散射，以使上述光源模组依序出射上述宽谱光和散射后的上述第二激发光束。

可选地，上述系统还包括：光中继元件，设置于散射后的上述第二激发光束的传输光路中，用于将散射后的上述第二激发光束引导至合光部件；上述合光部件，用于将上述波长选择偏振转换器件出射的具有上述第一偏振态的上述第一光束和具有上述第二偏振态的上述第二光束，以及上述光中继元件出射的散射后的上述第二激发光束合路出射至上述偏振分光合光器件。

可选地，上述第一硅基液晶片，用于对具有上述第一偏振态的上述第一光束进行调制并转换为具有上述第二偏振态的上述第一光束，并将具有上述第二偏振态的上述第一光束出射至上述偏振分光合光器件；上述第二硅基液晶片，用于将具有上述第二偏振态的上述第二光束进行调制并转换为具有上述第一偏振态的上述第二光束，并将具有上述第一偏振态的上述第二光束出射至上述偏振分光合光器件。

可选地，上述偏振分光合光器件，还用于将上述第一硅基液晶片出射的具有上述第二偏振态的上述第一光束以及上述第二硅基液晶片出射的具有上述第一偏振态的上述第二光束进行合路出射。

可选地，上述系统还包括：波长选择检偏器件，设置于上述偏振分光合光器件的后端光路中，用于对经上述偏振分光合光器件合路后的光束进行选择性透过，其中上述偏振分光合光器件合路后的光束为上述偏振分光合光器件将上述第一硅基液晶片和上述第二硅基液晶片出射的光束合路后的光束；镜头，用于根据上述波长选择检偏器件出射的光束投影成像。

可选地，上述波长选择检偏器件透射上述第二激发光束，以及具有第一偏振态的第二光束以及具有第二偏振态的第一光束。

可选地，上述第二激发光束为蓝光，上述具有第一偏振态的第二光束为具有第一偏振态的绿光，上述具有第二偏振态的第一光束为具有第二偏振态的红光；或者，上述第二激发光束为蓝光，上述具有第一偏振态的第二光束为具有第一偏振态的红光，上述具有第二偏振态的第一光束为具有第二偏振态的绿光。

在本实用新型实施例中，光源模组将激发光源所产生的恒定偏振态的激发光，进行偏振分光处理，以得到第一激发光束和第二激发光束，并将第一激发光束引导至第一波长转换装置转换为宽谱光，进而利用第一起偏元件将宽谱光调整为第一偏振态，并通过波长选择偏振转换器件对第一偏振态的宽谱光进行进一步处理，以得到具有第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束，从而便于偏振分光合光器件对上述光源模组出射的光束进行分光合光处理，并最终形成图像。通过上述系统，将激发效率较高的恒定偏振态的激发光分别转换成不同偏振态的光束，并分别分配至第一硅基液晶片及第二硅基液晶片，从而实现使两个硅基液晶片上的能量更为均衡，不仅有利于系统的散热，延长了投影系统的寿命，而且改善了成像的光效。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的一种可选的投影成像系统的示意图；

图2是根据现有技术的另一种可选的投影成像系统的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的投影成像系统的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的另一种可选的投影成像系统的示意图；

图5是根据本实用新型实施例的又一种可选的投影成像系统的示意图；

图6是根据本实用新型实施例的又一种可选的投影成像系统的示意图；以及

图7是根据本实用新型实施例的又一种可选的投影成像系统的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本实用新型实施例，提供了一种投影成像系统，包括第一硅基液晶片和第二硅基液晶片，如图3所示，该系统还包括：

1)光源模组302，用于依序出射至少两束光，至少两束光中的至少一束光为宽谱光，且至少两束光的合光包含三基色光；

2)第一起偏元件304，设置于光源模组的宽谱光的传输光路中，用于将宽谱光的偏振态转换为第一偏振态；

3)第一波长选择偏振转换器件306，设置于第一起偏元件的后端光路中，用于将第一偏振态的宽谱光转换成具有第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束，其中第一偏振态与第二偏振态相互垂直，第一光束与第二光束具有不同的波谱范围；

4)偏振分光合光器件308，设置于第一波长选择偏振转换器件的后端光路中，用于将具有第一偏振态的第一光束沿第一光路传输至第一硅基液晶片，将具有第二偏振态的第二光束沿第二光路传输至第二硅基液晶片，并对第一硅基液晶片和第二硅基液晶片出射的光束进行合路出射；

其中，上述光源模组302包括：

(1)激发光源3020，用于产生恒定偏振态的激发光；

(2)偏振分光装置3022，设置于激发光的传输光路中，用于将恒定偏振态的激发光以分时的方式分成沿不同光路传输的至少两束光，其中，至少两束光至少包括第一激发光束和第二激发光束；

(3)第一波长转换装置3024，设置于第一激发光束的传输光路中，用于将第一激发光束转换为宽谱光。

可选地，在本实施例中，上述投影成像系统可以但不限于应用于双片式硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)结构中，例如，利用激发光源产生的恒定偏振态的激发光，经偏振分光装置分光处理得到至少两束光，其中，至少一束光将由波长转换装置转换为宽谱光。进一步，对上述宽谱光进行起偏及波长选择偏振转换处理，以得到具有第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束。进一步，将上述系统中产生的光束按照不同偏振态分别传输至第一硅基液晶片及第二硅基液晶片后，以实现利用第一硅基液晶片及第二硅基液晶片合路出射的光束投影成像。上述只是一种示例，本实施例对此不做任何限定。

需要说明的是，区别于现有的单片式LCOS投影系统及三片式LCOS投影系统，本实施例采用双片式LCOS结构，兼顾了系统的成本与光效，进一步，采用恒定偏振态的激发光作为光源，激发效率较高，并且通过偏振分光装置对激发光进行分光处理，以得到至少两束光，从而便于分别对上述光束进行相应处理，以使出射到两个LCOS上的光能量更为均衡，有利于系统的散热，进而实现本系统高光效、长寿命的优点。

可选地，在本实施例中，上述由第一激发光束转换得到的宽谱光既可以但不限于包括以下至少之一：单基色宽谱光、包括至少两种基色光宽谱光。其中宽谱光是指光谱连续的且波长范围至少覆盖10nm的光。在本实施中，当宽谱光为单基色宽谱光时，上述具有第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束为同色异谱的光，而当宽谱光为包括至少两种基色光宽谱光时，具有第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束分别为不同的基色光。在本实用新型实施例中，单基色宽谱光是指光谱范围在一种基色光的光谱范围内的光，两种基色光的宽谱光是指光谱范围覆盖两种基色光的光谱范围的光，如青光、品红光、黄光等。

进一步，上述第一激发光束可以但不限于通过波长转换得到宽谱光，并与第二激发光束的合光为三基色光，其中，三基色光包括：红光、绿光、蓝光。其中，在本实施例中，上述第二激发光也可进行波长转换得到宽谱光。

可选地，在本实施例中，上述第二激发光束可以但不限于为蓝光，则具有第一偏振态的第二光束及具有第二偏振态的第一光束可以包括以下两种情况：

1)第二激发光束为蓝光，具有第一偏振态的第二光束为具有第一偏振态的绿光，具有第二偏振态的第一光束为具有第二偏振态的红光；

2)第二激发光束为蓝光，具有第一偏振态的第二光束为具有第一偏振态的红光，具有第二偏振态的第一光束为具有第二偏振态的绿光。

可选地，在本实施例中，上述波长选择偏振转换器件可以包括但不限于改变组成宽谱光中的基色光的偏振态。例如，假设该宽谱光为S偏振态的黄光，则该黄光可以由S态的红光和S态的绿光组成，将上述宽谱光出射至上述波长选择偏振转换器件后，经转换处理将出射P态的红光和S态的绿光。也就是说，将改变其中某种基色光的偏振态，从而便于后续根据偏振态实现偏振分光合光。

可选地，在本实施例中，上述激发光源可以包括但不限于蓝光半导体激光器。进一步，上述第一波长转换装置可以但不限于为涂有特定颜色的荧光粉的色轮。例如，全色段涂有黄色荧光粉的色轮在接收到蓝光分光后的第一激发光后，将出射黄色荧光的宽谱光，从而实现将第一激发光转换至宽谱光。

可选地，在本实施例中，上述偏振分光装置可以包括但不限于：起偏元件、偏振分光元件。例如，通过起偏元件依时序将激发光转换为两种偏振态的光束，进而通过偏振分光元件按照偏振态对上述光束进行分光。

可选地，在本实施例中，上述第一硅基液晶片和第二硅基液晶片可以包括但不限于用于改变光束的偏振态，例如，出射到硅基液晶片的S态绿光经转换将得到P态绿光。

具体结合以下示例进行描述，如图4所示，系统包括激发光源401，起偏元件402，偏振分光元件403，第一波长转换装置404，反射镜405和406，起偏元件407，波长选择偏振转换器件408，二向色镜409，偏振分光合光器件410，第一硅基液晶片411和第二硅基液晶片412。

激发光源401一般为蓝光半导体激光器，其出射的光为具有恒定偏振态的偏振光，起偏元件402具有动态的改变入射光偏振态的功能，从起偏元件402出射的光为时序的S态蓝激光和P态蓝激光，其中S态蓝激光被偏振分光元件403反射，入射到反射镜406，并经反射出射至二向色镜409处，P态蓝激光透射偏振分光元件403，入射到全色段黄色荧光粉的第一波长转换装置404上，出射黄色荧光，经过起偏元件407变为黄色偏振光，假设是P偏振态黄光，再经过波长选择偏振转换器件408，P态黄光中的绿光波段仍为P光，红光变为S光，到达二向色镜409处，二向色镜409具有透射蓝光，反射黄光的作用，因此两路光在此处合光进入偏振分光合光器件410。光束中的蓝光被分为S态蓝光和P态蓝光，其中S态蓝光反射，到达第一硅基液晶片411处，P态蓝光透射，到达第二硅基液晶片412处，光束中的S态红光被反射，到达第一硅基液晶片411处，P态绿光透射，到达第二硅基液晶片412处，上述所有的光束经过两个硅基液晶片调制后偏振态偏转90度，也即是第一硅基液晶片411出射光为P态蓝光和红光，第二硅基液晶片412出射S态蓝光和绿光，合光后成为成像光束形成最终图像。

通过本申请提供的实施例，光源模组将激发光源所产生的恒定偏振态的激发光，进行偏振分光处理，以得到第一激发光束和第二激发光束，并将第一激发光束引导至第一波长转换装置转换为宽谱光，进而利用第一起偏元件将宽谱光调整为第一偏振态，并通过波长选择偏振转换器件对第一偏振态的宽谱光进行进一步处理，以得到具有第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束，从而便于偏振分光合光器件对上述光源模组出射的光束进行分光合光处理，并最终形成图像。通过上述系统，将激发效率较高的恒定偏振态的激发光分别转换成不同偏振态的光束，并分别分配至第一硅基液晶片及第二硅基液晶片，从而实现使两个硅基液晶片上的能量更为均衡，不仅有利于系统的散热，延长了投影系统的寿命，而且改善了成像的光效。

作为一种可选的方案，上述偏振分光装置3022包括：

1)第二起偏元件，用于将恒定偏振态的激发光以分时的方式至少转换为具有第一偏振态的激发光和具有第二偏振态的激发光，第一偏振态与第二偏振态相互垂直；

2)第一偏振分光元件，用于将具有第一偏振态的激发光和具有第二偏振态的激发光分成沿不同光路传输的具有第一偏振态的第一激发光束和具有第二偏振态的第二激发光束，并将具有第一偏振态的第一激发光束传输至第一波长转换装置。

具体结合图4所示，激发光源401出射的具有恒定偏振态的激发光在经过起偏元件402(第二起偏元件)后，将按照时序依次出射两种偏振态的光，例如，激发光为蓝色激光，则依时序出射S态的蓝光和P态的蓝光，进一步，两种偏振态的光在达到偏振分光元件403(第一偏振分光元件)后，将按照不同偏振态的光分成两个光束，假设偏振分光元件403(第一偏振分光元件)透射P态的蓝光，反射S态的蓝光，则S态的蓝光和P态的蓝光将被分配到不同的光路上其中，P态的蓝光将被引导至第一波长转换装置404，即涂有宽谱光的荧光粉的色轮处，以便于将该光路上的光转换为宽谱光。

通过本申请提供的实施例，通过第二起偏元件及第一偏振分光元件的组合，将恒定偏振态的激发光按照起偏后的不同偏振态可以分配至不同的光路中，以便于将不同偏振态的光束入射到对应的硅基液晶片上进行处理，不仅增加了光源的效率，同时也将两个硅基液晶片上的能量分布变得更加均衡，有利于硅基液晶片的散热，进而达到提高系统的寿命的效果。

作为一种可选的方案，上述光源模组302还包括：

1)第二波长转换装置，设置于第二激发光束的传输光路中，用于将第二激发光束转换为宽谱光，以使光源模组依序出射第一波长转换装置转换得到的宽谱光和第二波长转换装置转换得到的宽谱光。

具体结合以下示例进行描述，如图5所示，光源模组还可以包括第二波长转换装置501，例如，涂有青色荧光粉的色轮，则可以将第二激发光束也转换为宽谱光，如青光宽谱光，从而实现可以对光源模组出射得到的两束宽谱光进行处理。

需要说明的是，将激发光束转换为宽谱光的方式并不限于上述示例，还可以通过其他方式实现转换，本实施例在此不再赘述。

通过本申请提供的实施例，通过将第二激发光束也转换为宽谱光，从而进一步实现对投影成像的光束的色泽校正，并达到增加图像亮度的效果。

作为一种可选的方案，上述系统还包括：

1)第三起偏元件，设置于第二波长转换装置转换得到的宽谱光的传输光路中，用于将第二波长转换装置转换得到的宽谱光的偏振态转换为第一偏振态；

2)第二波长选择偏振转换器件，设置于第三起偏元件的后端光路中，用于将第一偏振态的宽谱光转换成具有第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束，其中第一偏振态与第二偏振态相互垂直，第一光束与第二光束具有不同的波谱范围。

具体结合以下示例进行说明，在图5所示的第二波长转换装置501的后端光路中，设置第三起偏元件及第二波长选择偏振转换器件，以使由第二波长转换装置得到的另一束宽谱光可以由第三起偏元件处理，得到预定偏振态的宽谱光，然后由第二波长选择偏振转换器件处理，从而实现将光源模组出射的至少两束光束都转换为宽谱光后，分别对两束宽谱光进行相应转换处理，以得到具有不同的波谱范围及不同偏振态的第一光束与第二光束。

通过本申请提供的实施例，利用第三起偏元件及第二波长选择偏振转换器件的组合，通过对另一束宽谱光进行相应的转换处理，从而实现对投影成像的光束的色泽校正，并达到增加图像亮度的效果。

作为一种可选的方案，上述光源模组302还包括：

1)散射装置，设置于第二激发光束的传输光路中，用于对第二激发光束进行散射，以使光源模组依序出射宽谱光和散射后的第二激发光束。

可选地，在本实施例中，上述散射装置可以但不限于全色段散射粉的色轮。

需要说明的是，上述散射装置并不限于上述示例，还可以通过其他方式实现散射，本实施例在此不再赘述。

具体结合以下示例进行描述，如图6所示，将偏振分光元件403分配出的第二激发光束引导至散射装置601，从而实现通过对第二激发光束进行散射，以避免直接将激光作为投影光使用而出现的散斑现象，进一步，通过散射还可以消除第二激发光束的偏振态，进而引导至二向色镜409处，便于偏振分光合光处理。

作为一种可选的方案，上述系统还包括：

1)光中继元件，设置于散射后的第二激发光束的传输光路中，用于将散射后的第二激发光束引导至合光部件；

2)合光部件，用于将波长选择偏振转换器件出射的具有第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束，以及光中继元件出射的散射后的第二激发光束合路出射至偏振分光合光器件。

可选地，在本实施例中，上述光中继元件可以包括但不限于反射镜。通过反射以实现对光束光路的改变，并将光束中继至目标器件上。上述只是一种示例，本实施例并不限于此。

可选地，在本实施例中，上述合光部件可以包括但不限于二向色镜，通过反射、透射预定偏振态的光束，实现对不同偏振态的光束进行合光。上述只是一种示例，本实施例并不限于此。

具体结合图4所示进行说明，第一激发光束在经过第一波长转换装置404(例如，涂有宽谱光的荧光粉的色轮)的转换后得到宽谱光，进而通过光中继元件反射镜405，可以将该宽谱光中继至起偏元件407处，以便于将宽谱光调整为预定的偏振态，并在波长选择偏振转换器件处理后，将光束引导至二向色镜409处；另一方面，通过光中继元件反射镜406可以将第二激发光束引导至二向色镜409处。然后，由二向色镜409对上述光束合光，并出射至偏振分光合光器件410。

通过本申请提供的实施例，通过上述光中继元件，以便于对偏振分光装置分光后的两个光束分别做出相应的处理，并分别中继至合光部件，以便于将两个光路上的光束再进行合光处理，形成最终的图像。

作为一种可选的方案，在上述系统中，

1)第一硅基液晶片，用于对具有第一偏振态的第一光束进行调制并转换为具有第二偏振态的第一光束，并将具有第二偏振态的第一光束出射至偏振分光合光器件；

2)第二硅基液晶片，用于将具有第二偏振态的第二光束进行调制并转换为具有第一偏振态的第二光束，并将具有第一偏振态的第二光束出射至偏振分光合光器件。

可选地，在本实施例中，硅基液晶片可以包括但不限于一种基于反射模式，尺寸非常小的矩阵液晶显示装置。可选地，在本实施例中，上述偏振分光合光器件，还用于将第一硅基液晶片出射的具有第二偏振态的第一光束以及第二硅基液晶片出射的具有第一偏振态的第二光束进行合路出射。

具体结合以下示例进行说明，在经过两条光路不同的处理后，将得到具有第一偏振态的第一光束、具有第二偏振态的第一光束，以及具有第二偏振态的第二光束、具有第一偏振态的第二光束。将上述光束按照不同的偏振态分别分配至不同的硅基液晶片上。例如，如图4所示，二向色镜409对接收到的蓝光和黄光进行合光出射，其中，蓝光被分为S态蓝光和P态蓝光，黄光在经过波长选择偏振转换器件408后，得到P态的绿光和S态的红光，假设偏振分光合光器件410(例如，PBS棱镜)可以反射S态的光束，透射P态的光束，则合光光束中S态蓝光与S态红光将反射到达第一硅基液晶片411处，P态蓝光透射和P态绿光将透射到达第二硅基液晶片412处，上述S态蓝光与S态红光经过第一硅基液晶片411调制后偏振态偏转90度，得到P态蓝光和P态红光，上述P态蓝光透射和P态绿光经过第二硅基液晶片412调制后偏振态偏转90度，得到S态蓝光和S态绿光，并出射至镜头以形成图像。

通过本申请提供的实施例，通过采用双片式LCOS结构，兼顾了系统的成本与光效，将光源发射的光分配到两个硅基液晶片上进行处理，使得两个硅基液晶片上的能量更为均衡，有利于系统的散热，进而在提高投影成像系统的光效的同时，还延长了使用寿命。

作为一种可选的方案，上述系统还包括：

1)波长选择检偏器件，设置于偏振分光合光器件的后端光路中，用于对经偏振分光合光器件合路后的光束进行选择性透过，其中偏振分光合光器件合路后的光束为偏振分光合光器件将第一硅基液晶片和第二硅基液晶片出射的光束合路后的光束；

2)镜头，用于根据波长选择检偏器件出射的光束投影成像。

可选地，在本实施例中，上述波长选择检偏器件可以但不限于选择性透过两个硅基液晶片调制转换后的光束，例如，透射第二激发光束，以及具有第一偏振态的第二光束以及具有第二偏振态的第一光束，以实现屏蔽杂散光的效果，进而提高光的对比对，最终将成像光束引导至镜头形成图像。

在本申请中，具体还可以包括以下可选的实施例：

如图7所示，系统包括激发光源701，偏振调制器件702，PBS棱镜703，色轮704和色轮705，反射镜706和707，起偏元件708，波长选择偏振转换器件709，二向色镜710，PBS棱镜711，硅基液晶片712和713，波长选择检偏器714，以及投影镜头715。

具体地，激发光源701一般为蓝光半导体激光器，其出射的光为偏振光，偏振调制器件702具有动态的改变入射光偏振态的功能，从偏振调制器件702出射的光为时序的S光蓝激光和P光蓝激光，其中S光蓝激光被PBS棱镜703反射，入射到全色段散射粉的色轮704上，出射蓝光消除偏振态经过反射镜706反射后到达二向色镜710处，P光蓝激光透射PBS棱镜703，入射到全色段黄色荧光粉的色轮705上，出射黄色荧光，经过反射镜707，将光束引导至起偏元件708变为黄光偏振光，假设为P偏振态黄光，再经过波长选择偏振转换器件709，P光黄光中的绿光波段仍为P光，红光变为S光，到达二向色镜710处，二向色镜710具有透射蓝光，反射黄光的作用，因此两路光在此处合光进入PBS棱镜711，光束中的蓝光被分为S光蓝光和P光蓝光，其中S光蓝光反射，到达硅基液晶片712处，P光蓝光透射，到达硅基液晶片713处，光束中的S光红光被反射，到达硅基液晶片712处，P光绿光透射，到达硅基液晶片713处，上述所有的光束经过两个硅基液晶片712和713调制后偏振态偏转90度，也即是硅基液晶片712出射光为P光蓝光和红光，硅基液晶片713出射S光蓝光和绿光，经过PBS棱镜711时，P光透过，S光反射，合光后成为成像光束到达波长选择检偏器714，同实施例一中波长选择检偏器，其具有透射两种偏振态的蓝光，只透射P光绿光和S光红光的功能，如此屏蔽了杂散光的影响，提高了对比度，成像光束最终到达投影镜头715形成图像。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本实用新型并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本实用新型，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本实用新型所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、移动终端、服务器或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种投影成像系统，包括第一硅基液晶片和第二硅基液晶片，其特征在于，还包括：

光源模组，用于依序出射至少两束光，所述至少两束光中的至少一束光为宽谱光，且所述至少两束光的合光包含三基色光；

第一起偏元件，设置于所述光源模组的所述宽谱光的传输光路中，用于将所述宽谱光的偏振态转换为第一偏振态；

第一波长选择偏振转换器件，设置于所述第一起偏元件的后端光路中，用于将所述第一偏振态的所述宽谱光转换成具有所述第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束，其中所述第一偏振态与所述第二偏振态相互垂直，所述第一光束与所述第二光束具有不同的波谱范围；

偏振分光合光器件，设置于所述第一波长选择偏振转换器件的后端光路中，用于将具有所述第一偏振态的所述第一光束沿第一光路传输至所述第一硅基液晶片，将具有所述第二偏振态的所述第二光束沿第二光路传输至所述第二硅基液晶片，并对所述第一硅基液晶片和所述第二硅基液晶片出射的光束进行合路出射；

其中所述光源模组包括：

激发光源，用于产生恒定偏振态的激发光；

偏振分光装置，设置于所述激发光的传输光路中，用于将所述恒定偏振态的激发光以分时的方式分成沿不同光路传输的至少两束光，其中，所述至少两束光至少包括第一激发光束和第二激发光束；

第一波长转换装置，设置于所述第一激发光束的传输光路中，用于将所述第一激发光束转换为所述宽谱光。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述偏振分光装置包括：

第二起偏元件，用于将所述恒定偏振态的激发光以分时的方式至少转换为具有第一偏振态的激发光和具有第二偏振态的激发光，所述第一偏振态与所述第二偏振态相互垂直；

第一偏振分光元件，用于将所述具有第一偏振态的激发光和所述具有第二偏振态的激发光分成沿不同光路传输的具有第一偏振态的第一激发光束和具有第二偏振态的第二激发光束，并将所述具有第一偏振态的第一激发光束传输至所述第一波长转换装置。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光源模组还包括：

第二波长转换装置，设置于所述第二激发光束的传输光路中，用于将所述第二激发光束转换为所述宽谱光，以使所述光源模组依序出射所述第一波长转换装置转换得到的所述宽谱光和所述第二波长转换装置转换得到的所述宽谱光。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第三起偏元件，设置于所述第二波长转换装置转换得到的所述宽谱光的传输光路中，用于将所述第二波长转换装置转换得到的所述宽谱光的偏振态转换为第一偏振态；

第二波长选择偏振转换器件，设置于所述第三起偏元件的后端光路中，用于将所述第一偏振态的所述宽谱光转换成具有所述第一偏振态的第一光束和具有第二偏振态的第二光束，其中所述第一偏振态与所述第二偏振态相互垂直，所述第一光束与所述第二光束具有不同的波谱范围。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光源模组还包括：

散射装置，设置于所述第二激发光束的传输光路中，用于对所述第二激发光束进行散射，以使所述光源模组依序出射所述宽谱光和散射后的所述第二激发光束。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括：

光中继元件，设置于散射后的所述第二激发光束的传输光路中，用于将散射后的所述第二激发光束引导至合光部件；

所述合光部件，用于将所述波长选择偏振转换器件出射的具有所述第一偏振态的所述第一光束和具有所述第二偏振态的所述第二光束，以及所述光中继元件出射的散射后的所述第二激发光束合路出射至所述偏振分光合光器件。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述第一硅基液晶片，用于对具有所述第一偏振态的所述第一光束进行调制并转换为具有所述第二偏振态的所述第一光束，并将具有所述第二偏振态的所述第一光束出射至所述偏振分光合光器件；

所述第二硅基液晶片，用于将具有所述第二偏振态的所述第二光束进行调制并转换为具有所述第一偏振态的所述第二光束，并将具有所述第一偏振态的所述第二光束出射至所述偏振分光合光器件。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述偏振分光合光器件，还用于将所述第一硅基液晶片出射的具有所述第二偏振态的所述第一光束以及所述第二硅基液晶片出射的具有所述第一偏振态的所述第二光束进行合路出射。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

波长选择检偏器件，设置于所述偏振分光合光器件的后端光路中，用于对经所述偏振分光合光器件合路后的光束进行选择性透过，其中所述偏振分光合光器件合路后的光束为所述偏振分光合光器件将所述第一硅基液晶片和所述第二硅基液晶片出射的光束合路后的光束；

镜头，用于根据所述波长选择检偏器件出射的光束投影成像。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述波长选择检偏器件透射所述第二激发光束，以及具有第一偏振态的第二光束以及具有第二偏振态的第一光束。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，

所述第二激发光束为蓝光，所述具有第一偏振态的第二光束为具有第一偏振态的绿光，所述具有第二偏振态的第一光束为具有第二偏振态的红光；或者，

所述第二激发光束为蓝光，所述具有第一偏振态的第二光束为具有第一偏振态的红光，所述具有第二偏振态的第一光束为具有第二偏振态的绿光。